Введение к работе
Актуальность проблемы. Современная геологическая наука и поисковая практика призваны обеспечить расширенное воспроизводство минерально-сырьевых ресурсов в новых рудных провинциях и районах, содержащих крупные и уникальные скопления минерального сырья. Резкое сокращение месторождеий, выходящих на поверхность, обосновывает необходимость прогноза и поиска скрытых рудных залежей. Существующие методы прогноза таких месторождений не всегда достаточно высоки и поэтому снижают эффективность поисков месторождений на континенте, в переходной зоне континент-океан и на дне океана. В геотектонике и металлогении этот недостаток в известной мере восполняется разработкой специализированных геотектонических концепций или гипотез, позволяющих наиболее полно изучить конкретную геологическую структуру. При анализе геолого-геофизических данных в северной части Тихокеанского сегмента Земли автором впервые выделена Трансструктурная мегазона, как тектоническая и металлогеническая структура планетарного типа. Эта мегазона прослеживается в широтном направлении от Азиатского материка до Американского континента. Изучение глубинного строения и металлогенических особенностей Трансструктурной мегазоны позволит в значительной мере расширить площади, перспективные в отношении ряда ценных видов полезных ископаемых.
Цель и задачи исследований. Основная цель - исследование глубинного геологического строения Трансструктурной мегазоны и разработка научной основы системного регионального прогноза ресурсов полезных ископаемых в пределах субширотного сегмента Тихоокеанской плиты и континентальных окраин Востока Азии и Северной Америки.
Достижение цели обеспечивалось решением следующих задач:
1 - оценка состояния проблемы, разработка методики исследований, выявление
признаков и критериев выделения Трансструктурной мегазоны в литосфере Тихого
океана и континентальных окраин со стороны Востока Азии и Северной Америки,
тектоническое районирование мегазоны, систематизация и классификация
образующих ее геологических структур;
2 - выявление и изучение региональных дизъюнктивных, пликативных и блоковых
дислокаций в докембрийских, палеозойских и мезозойско-кайнозойских комплексах
северной части Тихоокеанского сегмента Земли;
3 - установление закономерностей размещения месторождений в типовых
структурах Восточно-Азиатской и Северо-Американской континентальных окраин
и дна северной части Тихого океана, их классификация по структурам рудных
полей, минеральным и геохимическим ассоциациям, типам зональности, степени
эродированности, промышленным и геологическим запасам руд;
4 - составление сводных геологических, металлогенических карт, схем и разрезов
Трансструктурной мегазоны и графическое отображение глубинных структур
мегаблоков и рудно-магматических узлов на основе геолого-геофизических и
минералого-геохимических данных.
Методика исследований включала: научное обобщение и систематизацию геолого-геохимических, геофизических, геодинамических и сейсмотектонических данных по региону; графическое отражение двухмерных и трехмерных неоднородностей геосреды простыми геометрическими формами; увязку геометризованных физических неоднородностей со структурно-вещественными
комплексами литосферы по данным обобщенных глубинных разрезов и интегральных колонок-срезов; составление специальных обзорных, региональных и детальных геологических, геохимических и структурно-формационньгх карт и схем на основе теории распознания образов; экспериментальные и опытно-методические измерения на эталонных объектах в горнорудных районах и в акваториях Тихого океана; картографическое построение и описание эталонных природных систем рудно-магматических узлов и месторождений; создание новых программ автоматической обработки аналитических геохимических данных; построение геохимических карт с отображением зональности и металлоносности рыхлых отложений и "коренных" пород. Научная новизна:
впервые намечена лентовидная субширотная мегазона продольных, поперечных и диагональных дислокаций литосферного уровня, включающая различные мегаблоки Тихоокеанской плиты, окраин континентов и подвижного пояса со стороны Востока Азии и Северной Америки;
доказано, что мегазона отграничена от смежных геоблоков сквозными глубинными разломами шовного типа древнего заложения;
показано, что мегазона включает систему секторов, представляющих непрерывный ряд мегаблоков, возникших в результате разрастания и дробления земной коры;
выяснено, что внутренняя часть мегазоны со стороны Востока Азиии и Северной Америки испытывает смещение в сторону Тихого океана;
дополнена и усовершенствована классификация тектонических структур и рудоносных площадей в пределах Трансструктурной мегазоны;
установлено, что геохимические аномалии и аномальные поля мегазоны, обладают закономерным дифференцированным спектром сквозных рудных элементов, характеризующих пространственные и генетические типы региональной и локальной зональности по латерали и вертикали;
усовершенствована классификация ландшафтов Сихотэ-Алиня применительно к условиям пробоотбора и обработки аналитических данных по вторичным ореолам рассеяния для прогноза и количественной оценки оруденения;
разработаны геохимические методы прогнозирования парагенетических минеральных ассоциаций полезных ископаемых и их геологических ресурсов; - составлены обобщенные глубинные разрезы литосферы и земной коры, обосновывающие картографические схемы распространения структурно-вещественных комплексов и металлогенических зон. Основные защищаемые положения:
1. Установлено сходство геологического строения и характера размещения
рудных месторождений в прилегающих к Тихому океану регионах Центрально-
Азиатского и Западно-Калифорнийского мобильных поясов (глава 1, 2).
2. В северной части дна Тихого океана выявлена устойчивая система
субширотных линеаментов, связывающая Центрально-Азиатские и Западно-
Калифрнийские структурно-формационные комплексы и металлогенические зоны в
единую Трансструктурную мегазону (глава 3).
3. Трансструктурная мегазона . характеризуется совокупностью
геодинамических факторов, контролирующих размещение комплексного оруденения
в пределах краевых швов, ослабленных зон фундамента и диагональных разломов в
течение нескольких металлогенических эпох (главы 3, 4).
4. Аномальные ассоциации сквозных рудных элементов мегазоны являются прямыми признаками глубинности и зональности металлогенических зон. Эти свойства выражены в смене типов руд их состава и возраста по мере перехода из области океана в область подвижного пояса, что обеспечивает прогноз рудоносных площадей и месторождений по формационной принадлежности, эрозионному срезу и ресурсам (главы 5, 6).
Практическая значимость работы. Строго обособленная и отчетливо выраженная зональность в размещении месторождений в пределах мегазоны позволяет эффективно осуществлять прогноз, поиск и оценку минерального сырья в региональных зонах высокого ранга Установленная зависимость между главными типами геологических структур и металлогеническими зонами и связанный с ними природный комплекс сквозных рудных элементов значительно расширяют перспективы Дальневосточного и Азиатско-Тихоокеанского регионов для выявления крупных, в том числе, новых типов рудных месторождений.
Фактический материал и личный вклад автора. Фактический материал собран лично автором в процессе многолетних полевых и научно-тематических исследований. Основные результаты получены автором при проведении в Приморье крупномасштабных геологических съемок и геологоразведочных работ, специализированных металлогенических и геохимических исследований на Sn, W, Pb, Zn, Си, Hg, Аи, Ag и др. металлы. В пределах Тихоокеанской окраины и вдоль Трансструктурной мегазоны выполнен специальный комплекс геологических исследований, реализованый в основных рудных районах Сихотэ-Алиня, Центральной Монголии, на Восточно-Тихоокеанском поднятии, в системе Тонга-Кермадек, в Новых Гебридах, на подводных горах Карин, возвышенности Обручева и др. По результатам авторских исследований разработана методика составления пропюзно-металлогенических карт и карт оценки различно проявленного оруденения для металлогенических провинций и районов. Составлены и проанализированы детальные и среднемасштабные структурно-формационные и геохимические карты, карты и кальки-накладки геохимических полей, глубинные геолого-геофизические разрезы, колонки-срезы и картографические модели литосферы эталонных мегаблоков. В завершающую стадию (1985-2005 г) работа выполнялась в рамках совместной Советско-Американской программы "GEMS" (Геохимия морских осадков), где автор был ответственным от России за раздел "Вулканизм и гидротермальные системы", и Федеральной целевой программы "Мировой океан", по проектам 4.3.4. (Строение геосфер и оценка минеральных ресурсов дальневосточных морей и западной части Тихого океана).
Реализация в производстве. Научно-практические разработки соискателя применялись при составлении перспективных планов и оперативных проектов (1960-2004гг.) и рекомендованы (2003г) МПР России к использованию при планировании геологоразведочных работ в ' Восточноазиатском (российском) секторе Трансструктурной мегазоны. По разработкам соискателя (1960-2004гг.) проведены опытно-методические и производственные исследования более 50 месторождений и 500 геохимических аномалий и рудопроявлений различных рудных формаций на площади более 150000 км2; выполнен подсчет запасов и промышленное освоение коренных и россыпных месторождений вольфрама (Цаган-Даба), касситерита (кл. Сойкина и Дальнего), ильменита (Санчаза), фарфорового камня (Горелое), строительных материалов (Куэнца), составлена серия листов масштаба 1:200 000
специальных прогнозных карт рудных районов Сихотэ-Алиня (1975-1985гг.). Соискателем проведены исследования с целью повышения эффективности химико-аналитических методов на этапе поисков и оценки рудных месторождений на суше и дне Тихого океана и окраинных морей [Калягин, 1979; Стащук, Калягин, Грамм-Осипов и др., 1988; Калягин, 1999; и др.]; разработана методика и составлены среднемасштабные карты оценки рудных районов и месторождений юго-восточного Приморья (листы L-53-XXXIII, XXXIV; K-53-II, VI); в соавторстве[Калягин, Бураго, 1980] разработан алгоритм и комплекс программ оценки геохимических аномалий (ОГА), которые используются при автоматизированной обработке геохимических данных (1975-2003гг.). Результаты, полученные автором при проведении геологоразведочных, поисковых, геологосъемочных и научно-обобщающих работ, использованы: 1) при подготовке к изданию XXXII тома "Геология СССР"; государственной геологической карты Кавалеровского рудного района; 2) проведении детальных поисков, на основе которых выявлены и освоены новые месторождения олова (Искра), полиметаллов (Красногорское); 3) доразведке и приросте запасов на флангах Высокогорского месторождения и рудопроявлениях Медвежье, Каменные Ворота, Таежный и др. (Sn, W, Pb, Zn, Au, Hg).
Апробация работы. Основные научные результаты и основные защищаемые положения диссертационной работы докладывались и обсуждались; на Всесоюзных металлогенических и картосоставительских совещаниях во Владивостоке (1977, 1979), Хабаровске (1979), Магадане (1982), Новосибирске (1986) и Москве (1986); на первом (1987) и третьем (1989) советско-китайских симпозиумах по геологии, геофизике и геохимии континентальных окраин и морей; на четвертом международном междисциплинарном (1998), восьмом международном (1995) и других международных (1998, 2000, 2002, 2005) геологических симпозиумах во Владивостоке, Хабаровске и Тайбее; на МГК в Рио-де-Жанейро (2000); на региональной конференции геологов Сибири в Иркутске (2000), Всероссийском Съезде геологов в Санкт-Петербурге (2000); при выполнении российско-американской программы "GEMS" (Сан-Франциско-Владивосток, 1989-1994); на Школах по морской геологии и геофизике во Владивостоке (1987), в Геленджике (1990) и Москве (1998, 1999, 2001, 2003); на международных конференциях и симпозиумах по проблемам угольного и нефтегазового ТЭК(а), экологии и безопасности жизнедеятельности во Владивостоке (2002, 2003, 2005); на геолого-геофизических и геохимических конференциях и заседаниях НТС Приморгеолкома, Хрустальненского и Приморского ГОК(ов); на заседаниях Ученых Советов ИГЕМ РАН и Госгеолслужбы в Москве (2003), Дальневосточного геологического института и Тихоокеанского океанологического института ДВО РАН.
Публикации. Основные результаты и положения диссертации опубликованы в четырех монографиях, в том числе, одной авторской, 47 статьях, 22 тезисах докладов, в 15 геологических (1959-1985) и 7 научно-обобщающих (1980-1992) отчетах по плану НИР РАН и МинГео.
Структура и объем работы. Диссертация общим объемом 347 с. состоит из введения, шести глав и заключения. Она включает 67 рисунков, 15 таблиц и список использованной литературы из 579 наименований.
